【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば長距離運転者の
ための仮眠所，給油所或いは車室内に装備して好適な疲
労回復装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、運送トラック，観光バス等の長距
離運転者のために仮眠所が設けられており、運転者は、
就業規則等で定められた時間に仮眠をとることができる
ようになっている。しかし、仮眠時間として与えられる
時間は十分でなく、運転者の個人差，体調等によって、
疲労の回復までには至らない場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで特開昭５５−
３８１０３号公報には、温度及び換気を調整する空調装
置と、利用者の神経を聴覚及び視覚的に休める視聴覚手
段とを備えたカプセル型ベッドが提案されている。この
ようなカプセル型ベッドは、従来、主に医療機器として
用いられ、患者に十分な睡眠をとらせるために使用され
ているが、このような機器は、長距離運転者の仮眠のよ
うに限られた時間で疲労を回復しなければならない条件
で使用するには難点がある。
【０００４】本発明は上記課題を解決し、覚醒時の意識
が明瞭で疲労の回復感のある睡眠を短時間でとることが
できる疲労回復装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、疲労度及び睡
眠段階を検出する被験者検出手段と、睡眠中の被験者の
環境をコントロールする環境制御手段とを設け、被験者
検出手段の出力に基づき、被験者の疲労度が所定値以下
に減少し、かつ、睡眠段階がＲＥＭ睡眠と判断したとき
に前記環境制御手段を制御して覚醒環境に切り換える制
御手段を備えるものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、多様の睡眠環境をコントロー
ルして睡眠状態への移行をコントロールし、覚醒する時
間を、被験者のＲＥＭ睡眠期を検出して、覚醒環境に切
換えるようにしているので、睡眠状態への移行が早く、
かつ、覚醒したとき、ＲＥＭ睡眠の状態から目覚め、覚
醒後の快適な疲労回復感が得られて、短時間の効率の良
い睡眠をとることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例によって詳細に
説明する。図１は本疲労回復装置の全体構成を示す。本
疲労回復装置は、カプセル１内に寝台２を収納してあ
る。カプセル１には、壁部に取り付けられた照明灯３及
び芳香臭が放出できる多機能空調機４等の環境制御手段
があり、寝台２には後述する睡眠段階検出センサ及び疲
労度検出センサを具備したアイマスク５を設置してあ
る。また、カプセル１には、例えば寝台２の被験者から
操作可能な位置にコントロール装置６を設けてある。
【０００８】アイマスク５は、図２に示すように、両眼
に対応したマスク部２１のサイド、すなわち、被験者の
こめかみに当接する部分にそれぞれプレート２２，２３
を設け、一方のプレート２２に、人体の疲労度と相関の
ある心拍，皮膚温及び血圧を検出する疲労度検出センサ
２４を取り付けている。また、他方のプレート２３と鼻
パッド２５とに、睡眠段階と相関のある眼球運動を検出
する睡眠段階検出センサ２６を取り付けている。なお、
アイマスク５は、頭部への装着に適した可変長バンド２
７を有している。
【０００９】これら疲労度検出センサ２４及び睡眠段階
検出センサ２６は、図３に示すような生体用誘導電極パ
ッド３１が、上皮に当接するようになっている。生体用
誘導電極パッド３１は、電極ケース３２内のホール３３
に銀又は塩化銀の電極３４を奥側に、及び上皮と浸透性
のあるペースト３６を上皮と接触するホール開口に臨ま
せて収納するとともに、ホール開口周囲の電極ケース３
２に両面粘着カラー３５を接着し、電極３４よりリード
線３７を引き出したものである。なお、疲労度検出セン
サ２４及び睡眠段階検出センサ２６の各出力は、例えば
リモコン等の手段によって、コントロール装置６に検出
情報を送出している。
【００１０】図４は多機能空調機４の詳細な構成を示
す。この多機能空調機４は、室外熱交換器４１と室内熱
交換器４２との間にペルチエ効果を利用して冷凍を行う
熱電素子４３を配設した電子冷凍装置である。室外熱交
換器４１側には室外送風器４４を設け、室内熱交換器４
２側には室内送風器４５を設けている。そして、本多機
能空調機４のケーシンング内には、鎮静効果があるとさ
れる例えばフィトンチッドの芳香剤を充填した容器４６
と、覚醒効果があるとされる例えばユーカリの芳香剤を
充填した容器４７を配設してある。各容器４６，４７に
は、電気的に制御可能なバルブ４８，４９をそれぞれ取
り付けてある。
【００１１】以上のように構成される疲労回復装置の電
気的概念図は図５のようになる。図５において、制御手
段５１は、コントロール装置６における作業及び演算を
行う中央処理部に相当する。疲労度検出手段５２と睡眠
段階検出手段５３は、それぞれアイマスク５に取り付け
た疲労度検出センサ２４及び睡眠段階検出センサ２６に
相当する。制御手段５１は、上記疲労度検出手段５２及
び睡眠段階検出手段５３からの出力を、作業プログラム
に応じて取り込み、演算を行って、多機能空調機４に相
当する環境制御手段５４をコントロールしている。
【００１２】したがって、本疲労回復装置は、上記構成
を備えることによって、疲労回復のための必要最低限の
睡眠を提供するものである。まず、疲労度検出センサ２
４及び睡眠段階検出センサ２６の出力で覚醒期を判断す
る原理は、図６に示す人体の睡眠過程を応用している。
図６の縦軸は深眠度及び疲労度を表し、横軸は時間を表
している。人の睡眠は、質的に異なる速い眼球運動を伴
う浅い眠りのＲＥＭ睡眠と、深眠度が数ステージに分か
れるＮＲＥＭ睡眠とがあり、一回の眠りでこれらが交互
に現れる。周期は略１００分程度といわれている。疲労
は、ＮＲＥＭ睡眠期に回復し、特性６１に示すように疲
労度は低下する。しかし、人は、ＮＲＥＭ睡眠で覚醒す
ると、暫くは意識が不明瞭な状態が続くため、疲労の回
復感が少ない。従って、短時間で疲労の回復感が得られ
るのは、ＲＥＭ睡眠で覚醒することである。本発明は、
このような観点に基づきＮＲＥＭ睡眠で充分に疲労が除
去された直後のＲＥＭ睡眠で覚醒するように、疲労度と
睡眠段階を検出しているのである。
【００１３】図７はコントロール装置６の作業及び演算
部の行うフローチャートを示している。被験者は、コン
トロール装置６に設けてある運転スイッチを運転状態に
して、寝台２の上に横になり、アイマスク５を装着す
る。これにより、図７のフローチャートがスタートす
る。スタート時には多機能空調機４は、図４に示す熱電
素子４３によって人為的にカプセル内温度を設定するこ
とができるとともに、始めは、容器４６内のフィトンチ
ッド芳香剤が飛翔するように、バルブ４８を開く。こう
して、被験者は、体調や好みに合わせたカプセル温度を
自由に設定し、かつ、鎮静な環境で睡眠に至ることがで
きる。なお、運転スイッチの投入によって、照明灯３も
動作する。
【００１４】さて、ステップＳ１では、疲労度検出セン
サ２４からの心拍，皮膚温及び血圧等により、疲労度を
測定した出力を判定している。ステップＳ１での判定値
は、図６に示したように、例えば一回のＮＲＥＭ睡眠に
おける最終的ステージでの疲労度に対応させている。疲
労度が判定値より大きいか等しい場合（ＹＥＳ）はステ
ップＳ２に進み、疲労度が判定値より小さい場合はステ
ップＳ３に進む。
【００１５】ステップＳ２では、睡眠段階検出センサ２
６からの眼球運動を測定した出力より睡眠段階がＮＲＥ
ＭかＲＥＭかを判定している。しかし、ステップＳ２で
はいずれの睡眠段階を判定しても、疲労度が判定値より
大きいことを優先して、スタート時と同じ処理であるス
テップＳ４，Ｓ５を実行する。これにより、多機能空調
機４は設定温度をキープするとともに、フィトンチッド
の芳香を続行する。
【００１６】ステップＳ１の判定が〔疲労度が判定値よ
り小さい〕（＝ＮＯ）の場合のステップＳ３でも、ステ
ップＳ２と同様に、睡眠段階がＮＲＥＭかＲＥＭかを判
定している。ステップＳ３で〔ＮＲＥＭ〕（＝ＹＥＳ）
の場合は、ステップＳ４，Ｓ５と同様に、スタート時と
同様の照明灯３及び多機能空調機４による環境鎮静動作
（ステップＳ６）を行う。ステップＳ３での判定が、
〔ＲＥＭ〕（＝ＮＯ）の場合、ステップＳ７を実行す
る。これは、ステップＳ１での疲労度が判定値以下であ
り、かつ、ＲＥＭ睡眠期であるため、疲労の回復感のあ
る目覚めであり、ステップＳ７により、多機能空調機４
を覚醒動作に切換える。この覚醒動作では、図４に示す
バルブ４８を閉じ、バルブ４９を開いて、容器４７内の
ユーカリを芳香することを主に行う。また、照明灯３を
明るくする。
【００１７】以上の説明では、カプセル内の鎮静動作と
して、空調や芳香剤をコントロールしたが、視聴覚的な
装置を設けて、これらを同時にコントロールすることも
できる。また、睡眠段階検出センサ及び疲労度検出セン
サは、アイマスクに取り付ける構成以外にも、単独に設
けたセンサを取り付けるようにしてもよい。さらに、空
調機は、圧縮冷媒方式のものを用いることができる。
【００１８】また、本装置は、限られた時間内での仮眠
のための装置としても、睡眠用の医療機器として用いて
もよく、要は、疲労が充分に回復した条件で、ＲＥＭ睡
眠期に覚醒させるようにコントロールすることを特徴と
するものである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、睡
眠中の被験者の環境を制御することにより、疲労の回復
が充分に得られる。また、疲労度が所定値以下に減少
し、かつ、ＲＥＭ睡眠期に強制的に覚醒環境に切り換え
覚醒を促すようにしたので、覚醒時の疲労感がなく、例
えば、時間が規制された長距離運転者の仮眠でも効率良
くとることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fatigue recovery apparatus suitable for use in, for example, a nap station, a gas station or a vehicle interior for a long-distance driver. [0002] Conventionally, naps have been provided for long-distance drivers such as transport trucks and sightseeing buses.
It is possible to take a nap at a time determined by work rules and the like. However, the time given as a nap time is not enough, and depending on the individual differences and physical condition of the driver,
Often it is not possible to recover from fatigue. [0003] Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent No. 38103 proposes a capsule bed provided with an air conditioner for adjusting temperature and ventilation, and audio-visual means for hearing and visually resting a user's nerves. Conventionally, such a capsule-type bed is mainly used as a medical device, and is used to give a patient a sufficient sleep. However, such a device is limited as in a nap of a long-distance driver. There are drawbacks to using in conditions where fatigue must be recovered in the allotted time. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a fatigue recovery apparatus capable of taking a sleep with a clear sense of awakening and a feeling of recovery from fatigue in a short time. According to the present invention, there is provided a subject detecting means for detecting a degree of fatigue and a sleep stage, and an environment controlling means for controlling an environment of a sleeping subject. Based on the above, when the degree of fatigue of the subject is reduced to a predetermined value or less and the sleep stage is determined to be REM sleep, the environmental control means is controlled to switch to the awake environment. According to the present invention, various sleep environments are controlled to control the transition to a sleep state, and awakening time is switched to an awakening environment by detecting a REM sleep period of a subject. So, the transition to the sleep state is fast,
In addition, when awakened, the subject wakes up from the REM sleep state, and can obtain a comfortable feeling of recovery from fatigue after awakening, and can sleep efficiently for a short time. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the overall configuration of the present fatigue recovery device. In the present fatigue recovery apparatus, a bed 2 is stored in a capsule 1. The capsule 1 has environmental control means such as an illumination light 3 attached to a wall and a multifunctional air conditioner 4 capable of emitting an aromatic odor, and the bed 2 has a sleep stage detection sensor and a fatigue degree detection sensor described later. Eye mask 5 is installed. Further, the capsule 1 is provided with a control device 6 at a position that can be operated by a subject on the bed 2 for example. As shown in FIG. 2, the eye mask 5 has plates 22 and 23 on the sides of the mask portion 21 corresponding to both eyes, that is, portions that come into contact with the temple of the subject.
And one plate 22 is provided with a fatigue level detection sensor 24 for detecting heart rate, skin temperature and blood pressure which are correlated with the degree of fatigue of the human body. A sleep stage detection sensor 26 for detecting eye movement correlated with the sleep stage is attached to the other plate 23 and the nose pad 25. In addition,
Eye mask 5 is a variable length band 2 suitable for wearing on the head
7. In the fatigue level detection sensor 24 and the sleep stage detection sensor 26, the living body induction electrode pad 31 as shown in FIG. 3 is in contact with the epithelium. The living body induction electrode pad 31 is provided with a hole 33 in an electrode case 32.
A silver or silver chloride electrode 34 is placed on the back side, and a paste 36 permeable to the epithelium is accommodated in the hole opening that comes into contact with the epithelium.
2, a double-sided adhesive collar 35 is adhered, and a lead wire 37 is drawn out from the electrode 34. In addition, each output of the fatigue level detection sensor 24 and the sleep stage detection sensor 26 sends detection information to the control device 6 by means such as a remote controller. FIG. 4 shows a detailed configuration of the multi-function air conditioner 4. The multi-function air conditioner 4 is an electronic refrigerating apparatus in which a thermoelectric element 43 for performing freezing using the Peltier effect is disposed between an outdoor heat exchanger 41 and an indoor heat exchanger 42. An outdoor blower 44 is provided on the outdoor heat exchanger 41 side, and the indoor heat exchanger 4 is provided.
An indoor blower 45 is provided on the second side. Then, in the casing of the multifunctional air conditioner 4, a container 46 filled with a fragrance of, for example, phytoncide which is considered to have a calming effect is provided.
And a container 47 filled with, for example, a eucalyptus fragrance which is considered to have an arousal effect. Electrically controllable valves 48 and 49 are attached to the containers 46 and 47, respectively. FIG. 5 is an electrical conceptual diagram of the fatigue recovery apparatus configured as described above. In FIG. 5, the control unit 51 corresponds to a central processing unit that performs operations and calculations in the control device 6. The fatigue level detection means 52 and the sleep level detection means 53 correspond to the fatigue level detection sensor 24 and the sleep level detection sensor 26 attached to the eye mask 5, respectively. The control means 51 takes in the outputs from the fatigue degree detecting means 52 and the sleep stage detecting means 53 in accordance with the work program, performs calculations, and controls the environment control means 54 corresponding to the multifunctional air conditioner 4. I have. Therefore, the present fatigue recovery apparatus provides the minimum required sleep for recovery from fatigue by having the above-described configuration. First, the fatigue detection sensor 2
The principle of judging the arousal period based on the output of the sleep stage detection sensor 4 and the sleep stage detection sensor 26 is based on the sleep process of the human body shown in FIG.
The vertical axis in FIG. 6 represents the degree of deep sleep and the degree of fatigue, and the horizontal axis represents time. Human sleep includes REM sleep of light sleep accompanied by rapid eye movements that are qualitatively different, and NREM sleep in which the degree of deep sleep is divided into several stages, and these appear alternately in one sleep. The cycle is said to be about 100 minutes. Fatigue recovers during the NREM sleep period, and the degree of fatigue decreases as indicated by the characteristic 61. However, when a person wakes up with NREM sleep, the state of unconsciousness continues for a while, and the feeling of recovery from fatigue is small. Therefore, a feeling of recovery from fatigue in a short time is awakening in REM sleep. The present invention
From such a viewpoint, the degree of fatigue and the sleep stage are detected so as to wake up in REM sleep immediately after the fatigue is sufficiently removed in NREM sleep. FIG. 7 shows a flowchart of the operation of the control device 6 and the operation performed by the arithmetic unit. The subject puts the operation switch provided on the control device 6 into the operation state, lays down on the bed 2 and wears the eye mask 5. Thereby, the flowchart of FIG. 7 starts. At the time of start, the multifunctional air conditioner 4 can set the temperature inside the capsule artificially by the thermoelectric element 43 shown in FIG. 4, and at the beginning, set the valve 48 so that the phytoncide fragrance in the container 46 flies. open. Thus, the subject can freely set the capsule temperature according to the physical condition and taste and can sleep in a calm environment. The illumination lamp 3 also operates when the operation switch is turned on. In step S1, the output of measuring the degree of fatigue is determined based on the heart rate, skin temperature, blood pressure and the like from the degree of fatigue detection sensor 24. As shown in FIG. 6, the determination value in step S1 corresponds to, for example, the degree of fatigue in the final stage in one NREM sleep. If the fatigue level is greater than or equal to the determination value (YES), the process proceeds to step S2, and if the fatigue level is smaller than the determination value, the process proceeds to step S3. In step S2, the sleep stage detection sensor 2
The sleep stage is NRE from the output of measuring the eye movement from 6
M or REM is determined. However, in step S2, regardless of which sleep stage is determined, priority is given to the fact that the degree of fatigue is greater than the determination value, and steps S4 and S5, which are the same processes as at the start, are executed. Thereby, the multifunctional air conditioner 4 keeps the set temperature and continues the fragrance of phytoncide. In step S3 where the determination in step S1 is [the fatigue level is smaller than the determination value] (= NO), it is determined whether the sleep stage is NREM or REM, as in step S2. [NREM] (= YES) in step S3
In the case of (1), similarly to steps S4 and S5, the environment calming operation (step S6) by the illumination lamp 3 and the multi-function air conditioner 4 is performed in the same manner as at the start. The determination in step S3 is
If [REM] (= NO), execute step S7. This is an awakening with a sense of recovery from fatigue since the degree of fatigue in step S1 is equal to or less than the determination value and during the REM sleep period.
Is switched to the awakening operation. In this awakening operation, the valve 48 shown in FIG. 4 is closed and the valve 49 is opened, and the fragrance of the eucalyptus in the container 47 is mainly performed. Further, the illumination lamp 3 is made bright. In the above description, the air conditioning and the fragrance are controlled as the sedation operation in the capsule. However, an audiovisual device may be provided and controlled simultaneously. In addition, the sleep stage detection sensor and the fatigue level detection sensor may be configured such that a separately provided sensor is attached in addition to the configuration attached to the eye mask. Further, the air conditioner may be of a compressed refrigerant type. Further, the present device may be used as a device for napping within a limited time or as a medical device for sleep. It is characterized in that it is controlled to wake up. As described above, according to the present invention, the sleep
By controlling the subject of the environment in sleep, Ru sufficiently obtained recovery of fatigue. In addition, the degree of fatigue decreases below a specified value
And, and, since the urge to switch awakening forced to wake environment in REM sleep, there is no fatigue at the time of awakening, example
For example, it is possible to efficiently take a nap of a long-distance driver whose time is regulated.
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る疲労回復装置の全体構成図
【図２】 本発明装置に用いるアイマスクの構成図
【図３】 睡眠段階検出センサ等の電極パッドを示す構
成図
【図４】 本発明装置に用いる環境制御機器の一例を示
す構成図
【図５】 本発明装置の電気的構成図
【図６】 本発明が応用した人の睡眠プロセスを示す説
明図
【図７】 本発明の動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１…カプセル、２…寝台、３…照明灯、４…多機能空調
機、５…アイマスク、６…コントロール装置、２１…マ
スク部、２２，２３…プレート、２４…疲労度検出セン
サ、２６…睡眠段階検出センサ、４６，４７…容器。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fatigue recovery device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of an eye mask used in the device of the present invention. FIG. 3 shows an electrode pad such as a sleep stage detection sensor. FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of an environment control device used in the device of the present invention. FIG. 5 is an electrical configuration diagram of the device of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a human sleep process to which the present invention is applied. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the present invention. [Description of symbols] 1 ... capsule, 2 ... bed, 3 ... lighting lamp, 4 ... multifunctional air conditioner, 5 ... eye mask, 6 ... control device, 21 ... mask unit , 22, 23 ... plate, 24 ... fatigue detection sensor, 26 ... sleep stage detection sensor, 46, 47 ... container.
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61M 21/00
A61B 5/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61M 21/00 A61B 5/18